專利名稱：扶正器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及扶正器。
在鉆石油和天然氣井期間，往地下鉆一個(gè)孔。然后將套管下到孔中并在套管和孔之間的環(huán)形空間填滿水泥。
重要的是在用水泥填塞該環(huán)形空間時(shí)要基本上保持套管在孔的中央。為此目的，在將套管下到孔中時(shí)在套管上安裝扶正器。
通常的井孔基本上垂直向下延伸，扶正器包括兩個(gè)間隔開(kāi)的可以在套管上滑動(dòng)的條和許多在條之間延伸并連接于條上的彈簧弓。
如果部分井孔坍塌，必須抽出套管，則當(dāng)彈簧弓穿過(guò)障礙物時(shí)，該彈簧弓僅僅是在靠在套管的側(cè)面上，在穿過(guò)障礙物后，該彈簧弓又向井孔的側(cè)面膨脹。
近年來(lái)對(duì)偏斜鉆井的要求顯著增加。在偏斜鉆井中要從現(xiàn)有的垂直孔向外鉆一個(gè)分孔，該分孔幾乎可以是水平的。
由于偏斜鉆孔而產(chǎn)生很多問(wèn)題。問(wèn)題之一是，帶彈簧弓的扶正器不完全適用，因?yàn)楫?dāng)套管轉(zhuǎn)入分孔時(shí)，彈簧弓不能承受側(cè)向力。另外，彈簧弓一般不會(huì)結(jié)實(shí)到足以將套管定中在幾乎水平的孔中。
解決此問(wèn)題的一個(gè)方法是采用具有剛性部件的扶正器而不用帶彈簧弓的扶正器。在GB-A-2 171 436和GB-A-682 362中示出這種扶正器的例子。這種扶正器的最大直徑稍小于井孔，使得可以容易地沿井孔移動(dòng)上述扶正器。盡管這種扶正器不如帶彈簧弓的扶正器具有普適性，但它們的確提供了相當(dāng)?shù)亩ㄖ行淖饔谩?br> 這種扶正器的缺點(diǎn)是，如果部分井孔坍塌，必須抽出套管，則當(dāng)抽出套管時(shí)，一些剛性部件常常破裂。這是極不希望發(fā)生的事情，因?yàn)榱验_(kāi)的碎片在隨后被移到表面上，它阻礙和損傷流體控制裝置。
為減輕此問(wèn)題產(chǎn)生的危害，本發(fā)明提供一種扶正器，它裝有至少一個(gè)剛性部件，當(dāng)上述扶正器裝在套管上時(shí)，該剛性部件在承受5～30t側(cè)向負(fù)載時(shí)基本上不可逆地被壓扁在上述套管上。
本發(fā)明的扶正器明顯地區(qū)別于使用剛性部件的先有技術(shù)扶正器，因?yàn)槟切﹦傂圆考抢美玟X或鋼整體澆鑄(GB-A-2 171 436)法形成的，或用很堅(jiān)固的型鋼形成的。
在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)剛性部件承受10～25t的側(cè)向負(fù)載時(shí)該剛性部件便基本上不可逆地壓扁在上述套管上。
剛性部件最好在承受18～22t的側(cè)向負(fù)載時(shí)便基本上不可逆地壓扁在上述套管上。
在另一個(gè)實(shí)施例中，剛性部件在承受5～10t最好是在承受8t的側(cè)向負(fù)載時(shí)便基本上不可逆地壓扁在上述套管上。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，剛性部件為大體U形橫截面。
在另一個(gè)實(shí)施例中，剛性部件包括可壓扁的材料。在此實(shí)施例中，剛性部件最好裝有增強(qiáng)件，使得扶正器具有滿意的抗拉強(qiáng)度。
增強(qiáng)件可以包括例如金屬如鋼或鋁，雖然它也可以包括塑料。
如果增強(qiáng)件嵌入到可壓扁的材料中，則增強(qiáng)件和可壓扁的材料之間應(yīng)加一些粘合劑。如因?yàn)槟撤N原因可壓扁的材料破裂，則這些粘合劑可阻止碎片與扶正器分離。如果需要，增強(qiáng)件可以形成凸出部和/或加工粘合劑，以增強(qiáng)增強(qiáng)件和可壓扁材料之間的粘合作用，從而減小碎片與扶正器分開(kāi)的可能性。具體地講，增強(qiáng)件最好與可壓扁的材料配合，使其阻止上述剛性部件的碎片與上述扶正器分開(kāi)。
為了更好地理解本發(fā)明，下面參考作為舉例的附圖，這些附圖是

圖1是本發(fā)明扶正器一個(gè)實(shí)施例的垂直橫截面圖；圖2是圖1所示扶正器的側(cè)視圖；圖3是沿圖2的III-III線截取的水平橫剖視圖；圖4是本發(fā)明扶正器第二實(shí)施例的側(cè)視圖；圖5是沿圖4的V-V線截取的水平橫剖視圖。
附圖中示出一種扶正器，該裝置總的用編號(hào)1表示。扶正器1包括上環(huán)2和下環(huán)3，這兩個(gè)環(huán)用6個(gè)剛性部件4連接，并使其分開(kāi)一段距離，這些剛性部件的相應(yīng)端部分別焊接在上環(huán)2和下環(huán)3上。
如圖1和3所示，各個(gè)剛性部件4大體為U形橫截面。
在圖1～3所示的實(shí)施例中，上環(huán)2和下環(huán)3的最大直徑約180mm。每個(gè)剛性部件4的最大寬度約45mm，剛性部件4的壁厚約2mm。
在使用時(shí)，當(dāng)套管下到井孔中時(shí)，以要求的間隔安裝扶正器1。扶正器1最好固定在兩個(gè)限位環(huán)之間，以防止它們沿套管滑動(dòng)。
在正常使用時(shí)，只將套管下到井孔中并加水泥緊固就位，剛性部件4就起定中作用。如果在加水泥之前因某種原因例如部分井孔坍塌需要抽出套管，則只須應(yīng)用絞車提出套管就行了。
在扶正器被拉過(guò)障礙物時(shí)，障礙物將作用一個(gè)力在扶正器1上。如果力足夠大，則剛性部件4不可逆地被壓扁，由此增加了扶正器成單件地保留在套管上的可能性。
在使用設(shè)計(jì)成用20t的側(cè)向負(fù)載便可完全壓扁的扶正器1的試驗(yàn)中，在完全壓扁的表面上可以回收幾乎所有的扶正器1，而且形成一整件。
對(duì)于所述實(shí)施例，可以設(shè)想出各種改型。例如，剛性部件4可以為任何合適的橫截面例如半圓形、弓形或梯形。如果需要還可以使剛性部件局部地弱化以利于它的壓扁。因此，例如剛性部件可以包括用例如環(huán)氧樹(shù)脂粘合的兩個(gè)大體準(zhǔn)直的部分，環(huán)氧樹(shù)脂將這些部分粘合在一起，但制作成在要求的負(fù)載下便失靈。
另一種剛性部件包括兩個(gè)用剪切式鎖銷連接的大體準(zhǔn)直的部分，該鎖銷被設(shè)計(jì)成在預(yù)定的負(fù)載下失效。雖然緊前面所述的兩種替代品是在本發(fā)明的范圍內(nèi)，但圖1～3所述的實(shí)施例是優(yōu)選的，因?yàn)橐呀?jīng)確認(rèn)，在剛性部件被壓扁之后，其中一些部分很少可能脫離扶正器。在另一實(shí)施例中，剛性部件可用可壓扁的材料例如多孔材料制作。這種實(shí)施例示于圖4和5。
圖4和5中示出扶正器11，它包括由六個(gè)剛性部件14連接的并使其分開(kāi)一定距離的上環(huán)12和下環(huán)13。
每個(gè)剛性部件14包括用金屬例如鋼和鋁制的薄的增強(qiáng)件15，該增強(qiáng)件嵌入由聚氨酯泡沫16構(gòu)成的可壓扁材料中，每個(gè)薄的增強(qiáng)件15的端部焊接在上環(huán)12和下環(huán)13上。
在使用時(shí)，如果扶正器11拉過(guò)障礙物，則聚氨酯泡沫16不和逆地被壓扁，從而增加了扶正器11成整件地保存在套管上的可能性。聚氨酯泡沫16被設(shè)計(jì)成在約20t的側(cè)向負(fù)載下被不可逆地壓扁。
對(duì)于圖4和5所示的實(shí)施例可以設(shè)想各種改型，例如增強(qiáng)件15可以分開(kāi)，并且它與僅由可壓扁材料例如聚氨酯泡沫構(gòu)成的剛性部件14不同。增強(qiáng)件15雖然最好是金屬的，但也可以用塑料制作。
但是參照?qǐng)D4和5所述的裝置是最好的，因?yàn)樗峁┝擞梅奖愕姆椒▽傂圆考?4安裝在上環(huán)12和下環(huán)13上。
通過(guò)我們的初步工作，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，剛性部件最好設(shè)計(jì)成在小到5～10t的側(cè)向負(fù)載下最好是在8t的側(cè)向負(fù)載下便基本上不可逆地被壓扁在套管上。
權(quán)利要求
1.一種扶正器(1；11)，它具有至少一個(gè)剛性部件(4；14)，其特征在于當(dāng)上述扶正器(1；11)裝在套管上時(shí)，上述剛性部件(4；14)在承受5～30t側(cè)向負(fù)載時(shí)便基本上不可逆地壓扁在上述套管上。
2.如權(quán)利要求1所述的扶正器(1；11)，其特征在于上述側(cè)向負(fù)載在10～25t之間。
3.如權(quán)利要求2所述的扶正器(1；11)，其特征在于上述側(cè)向負(fù)載在18～22t之間。
4.如權(quán)利要求1所述的扶正器(1；11)，其特征在于上述側(cè)向負(fù)載在5～10t之間。
5.如權(quán)利要求4所述的扶正器(1；11)，其特征在于上述側(cè)向負(fù)載是8t。
6.如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的扶正器(1)，其特征在于上述剛性部件(4)大體為U形橫截面。
7.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的扶正器(11)，其特征在于上述剛性部件(14)包括可壓扁的材料(16)。
8.如權(quán)利要求7所述的扶正器(11)，其特征在于上述剛性部件(14)具有增強(qiáng)件(15)。
9.如權(quán)利要求8所述的扶正器(11)，其特征在于上述增強(qiáng)件(15)包括塑料。
10.如權(quán)利要求8或9所述的扶正器(11)，其特征在于上述增強(qiáng)件(15)與上述可壓扁材料(16)配合可防止上述剛性部件(14)的碎片與上述扶正器(11)分離。
全文摘要
扶正器(1)包括由六個(gè)剛性部件(4)連接的上環(huán)(2)和下環(huán)(3)。扶正器(1)裝在可下放到偏斜井孔中的套管上。剛性部件(4)被設(shè)計(jì)成在受到約8t的側(cè)向負(fù)載時(shí)被壓扁。因此如果例如部分井孔坍塌必須抽出套管，則剛性部件將被壓扁，從而能在套管上成整件形式回收扶正器(1)。
文檔編號(hào)E21B17/00GK1159848SQ95195249
公開(kāi)日1997年9月17日 申請(qǐng)日期1995年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月24日
發(fā)明者阿諾爾·斯托卡 申請(qǐng)人:韋瑟福德/拉姆公司